DE8600706U1

DE8600706U1 - Vorrichtung zum Einfrieren von flüssigen Medien in Rohrleitungen

Info

Publication number: DE8600706U1
Application number: DE8600706U
Authority: DE
Original assignee: Tega Technische Gase und Gasetechnik GmbH
Current assignee: Tega Technische Gase und Gasetechnik GmbH
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1986-02-27

Description

ßi,-

(T 102)

Vorrichtung zum Einfrieren von flüssigen Medien in Rohrleitungen

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Einfrieren von >' flüssigen Medien in Rohrleitungen mit wenigstens einer Kälteklammer sowie einer den Kälteklammerinnenraum mit dem Ansaugstutzen einer Absaugvorrichtung verbindenden Schlauchleitung.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, Rohrleitungen für den Transport von Flüssigkeiten an beliebigen | Stellen zeitlich begrenzt abzusperren. Die Rohrleitung wird zu diesem Zweck an der für die Absperrung vorgesehenen Stelle gekühlt bis die Flüssigkeit erstarrt und ein gefrorener Pfropfen in der Rohrleitung gebildet worden ist. Damit können Reparaturen und Auswechslungen an Rohrleitungen durchgeführt werden, ohne daß größere Rohrsysteme entleert bzw. wiederbefüllt werden müssen.

Zur Kühlung wird um die Rohrleitung eine Kälteklammer mit einem Innenraum gelegt. Die Kälteklammer liegt dicht

an der Rohrleitung an. In den Innenraum wird ein Kälte- i

mittel, bevorzugt eine verdampfende Flüssigkeit

über eine Eindüsvorrichtüng eingeleitet* Nach dem Wärmetausch wird das Kältemittel aus dem Innenraum abgeleitet. Dazu dient ein Schlauch/ der an den Ansaugstutzen einer Absaugvorrichtung angeschlossen ist,

Wird als Kältemittel beispielsweise ein Fluor-Chlor-Kohlenwasser stoff wie Chlordifluormethan/ das eine größere Dichte als Luft besitzt, verwendet, so sinkt das Kältemittel zu Boden, wobei Kältemittelnester gebildet werden können. Aufgrund der Stickgaswirkung des Kältemittels ist die Ausbildung derartiger Nester gefährlich.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine einfache, ungefährliche und umweltfreundliche Hand-^ habung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß sich im Ansaugstutzen eine Ansaugöffnung für Umgebungsluft befindet*

Neuerungsgemäß wird durch die Absaugvorrichtung nicht nur das verdampfte Kältemittel nach dessen Wärmetausch mit der Rohrleitung aus der Kälteklammer abgesaugt, sondern zusätzlich aus dem Raumbereich, in dem die Rohrleitung eingefroren wird. Diese Vorrichtung bewirkt, daß das aus der Kälteklammer abgesaugte Kältemittel mit Raumluft vermischt wird. Dadurch tritt aus der Abgasleitung der Absaugvorrichtung ein Gemisch aus Kältemittel und Luft aus, wobei der Kältemittelanteil des Gemisches durch die pro Zeiteinheit über die Ansaugöffnung für Umgebungsluft angesaugte Luftmenge bestimmt wird. Vorteilhafterweise wird das Kältemittel durch die Neuerung in starker Verdünnung an die Atmosphäre abgegeben, so daß sich keine

gefährlichen Käitemittelnester mehr bilden können. Aufgrund dex' Verdünnung ist auch ein rascherer biologischer Abbau des Kältemittels gewährleistet. Mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung können daher Rohrleitungen auf sehr umweltfreundliche Weise eingefroren Werden.

Von besonderem Vorteil ist darüber hinaus, daß nicht

Xt \ΛΛ- UÜO X\UJ. UiSiIIJ. t» 1-^3 J. f OVlIUCI. IX Ct UU 11 IACl UUlIJ. Ui. U aiJ^C D Cl U^ L. WXlU /

D.adürch wird eine rasche Erneuerung der Raumluft an der Ai*- beitsstelle bewirkt. Rohreinfrierungen können ohne Gefährdung der Gesundheit oder die Sicherheit vorgenommen werden.

Bin Kältemittel, wie beispielsweise Chlordifluormethan zersetzt sich in einer offenen Flamme, wobei toxische Gase gebildet werden. Da das Kältemittel neuerungsgemäß nach dem Wärmetausch innerhalb der Kälteklammer an der Wirkstelle erfaßt und abgeführt wird, sind Feuerarbeiten (z.B. Schweißen oder Löten) in der Nähe der Einfrierstelle möglich.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung ist der Ansaugstutzen ein an dem der Absaugvorrichtung abgewandten Ende offenes Rohr, wobei die Schlauchleitung(en) über das offene Rohrende in den Ansaugstutzen münden und d-ie Querschnittsfläche des Ansaugstutzens größer als .die (Summe der) Querschnittsflache(n) der Schlauchleitung(en) ist. Durch diese Anordnung wird eine zusätzliche Sogwirkung auf das in der Kälteklammer verdampfende Kältemittel erreicht. Die Querschnittsfläche der Ansaugöffnung für Umgebungsluft ergibt sich als Differenz der Querschnittsfläche des Ansaugstutzens und der (Summe der) Querschnittsflache(n) der in den Ansaugstutzen mündenden Schlauchleitung(en). Können mit der Absaugvorrichtung beispielsweise pro Stunde 90 m³Luft unter der Arbeitsstelle abgesaugt werden, so führt dies bei einem Volumen von 2 m³ (angenommener Ar-

beltsbereich) zu einem 4 0-fachen stündlichen Luftwechsel. t Dabei beträgt der Anteil an Kältemittel in dem aus der

Abgasleitung der Absaugvorrichtung austretenden Gasgemisch & z.B. bei Chlordifluormethan nur etwa 1,5%.

6

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung,

bei der die Schlauchleitung an eine Kälteklammer ange- :. sshlossen ist, in deren Ifmenräum eine Vorrichtung zum

■Sindüsen von Kältemittel mündet, isst die Eindüsvorrichtüng , 10 vorteihafterweise eine im Querschnitt nicht veränderliche Düse,

' .) Bisher war es erforderlich, die in den Kältekla-merinnen-

raum einzuspritzende Kältemittelmenge zu regeln. Die Regelung wurde dabei ohne klare Kriterien aufgrund von

j? 15 Erfahrungswerten vorgenommen. Neuerungsgemäß wird diese willkürliche Regelung ersetzt. Dazu dient eine Feindüse, durch die das Kältemittel in einer auf die jeweilige Anwendung abgestimmten, berechneten Menge in den Kälteklammerinnenraum eingeleitet wird. Diese Ausgestaltung der Neuerung bewirkt eine sehr einfache Handhabung, wobex eine Feinein-

v Stellung und ein ständiges Nachregulieren nicht mehr erforderlich sind. Mit diesem Düsensystem ergeben sich neken einem minimalen Kältemittelverbrauch besonders kurze Ein-

\ , \ frierzeiten. Die umweltbelastende Überdosierungen werden

!* 25 ausgeschlossen, weiter ergeben sich keine Energieverluste in einem Dosierventil und einem zugehörigen Verbindungsstück.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung liegt

\ der Durchmesser der Feindüsenöffnung zwischen 0,2 und 0,6 mm,

vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,5 mm. Der Durchmesser ist an den Vordruck des Kältemittels zur Erreichung einer punktuellen Kältegewinnung angepaßt und beträgt beispielsweise bei Chlordifluormethan o,2 mm.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Neuerung ist es vor-

teilhaft, wenn vor der Feindüse eine Fritte angeordnet ist. Durch die Filterfritte wird ein Verstopfen der Düse vermieden.

Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein |

Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäßen Vorrichtung |

erläutert werden. *

Ein Rohr 1, in dem eine Flüssigkeit transportiert wird, {

soll durch Einfrieren der Flüssigkeit abgesperrt werden. Dazu werden über das Ruhr 1 zwei Kälteklammern 2,3 gestülpt. Von den Innenwänden der Kältemittelklammern 2,3 und der Rohrleitung 1 werden z.B. torusförmige Innenräume 4,5 begrenzt. An eine Kältemittelflasche 6 mit z.B. 12 kg Inhalt wird ein Schlauchsystem mit einem Flaschenanschluß für zwei Schläuche von z.B. 2m Länge angeschraubt. Am vorderen Ende der zwei Schläuche 7,8 befindet sich jeweils ein Messingabsperrventil 9,10, Diese Ventile sind verschraubt mit einem Übergangsstück, in dem wiederum eine Spezialdüse mit einer Feinbohrung von 0,2 mm sitzt. Vor dieser Düse ist eine Fritte mit 0,15 mm freien Durchgängen und 6 mm Gesamtdurchmesser eingebaut, damit die Düse nicht verstopft.

Die Übergangsstücke können am unteren Ende so gefräst sein, daß sie wie eine Schnellkupplung wirken. Schlauch mit Dosierventil und Übergangsstück werden in die Kälteklammer eingeführt und durch Drehen befestigt. Bis zur Düse im Übergangsstück wird das Kältemittel flüssig entnominen, d.h. die Flasche 6 muß auf dem Kopf stehen oder ein Tauchrohr besitzen. Hinter der Düse tritt das Kältemittel in die Gasphase über und erzeugt z.B. bei Chlordifluormethan ein Kältefeld von -42°C.

Die Absauganlage besteht aus zwei Ansaugächläuchen 11,12

von z.B. 2 m Länge und einem Rohrventilator 13. Dieser bevorzugt elektrisch angetriebene Rohrventilator 13 mit einer Stundenleistung von 90 m³ ist z.B. 250 nun lang, hat einen Durchmesser von z.B. 100 mm und ist in ein Rohr 14 eingebaut.

An der Ansaugseite (Ansaugstutzen 21) befinden sich an der Innenwand dieses Rohres zwei Stutzen 15, 16, die ca. 200 mm lang sind . Davon ragen z.B. 100 mm aus dem Rohr 14 heraus. Der Außendurchmesser der Kunststoffstutzen beträgt z.B. 30 mm. Diese Stutzen dienen zur Aufnahme der Ansaugschläuche 11,12. An der Ausblasseite des Rohres wird ein flexibler

Abzugsschlauch 17 angebracht. Er hat einen Durchmesser von C z.B. 102 mm. Das Ende des Absaugschlauches wird ins Freie verlagt.

Die Ansaugschläuche 11,12 werden mit der einen Seite über die jeweilige Ausgangsöffnung der Kälteklammern gestülpt und mit der anderen Seite über den Stutzen 15,16 des Rohrventilators geschoben. Die unter der Arbeitsstelle anzuordnende Absauganlage saugt nicht nur das in der Kälteklammer 2,3 befindliche Kältemittel an, sondern auch die Raumluft über den Öffnungsquerschnitt 18. 3ei zwei abzusaugenden Einfrierstellen beträgt der Kaltemitte^.anteil im Luftgemisch nur noch max. 2 Vol%.

Die Einfrierung eines Rohres ist dann beendet, wenn sich am Rohr außerhalb der Kälteklammern eine geschlossere Reifschicht von etwa 20 mm Breite zeigt. Dann haben sich innerhalb des Rohres druckfeste Eispfrcpfen 19,20 gebildet

30

35

If I ■ 1 t t *

ItIIt I I 4 · ·

I I t ι t * *

Ii(I III it*

Claims

(T 102)

10

Schutzansprüche

15 1» Vorrichtung zum Einfrieren von flüssigen Medien in Rohrxeitungen mit wenigstens einer Kälteklammer sowie einer den Kälheklaromerinnenraum mit dem Ansaugstutzen einer Absaugvorrichtung verbindenden Schlauchleitung, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Ansaugstutzen eine Ansaug-I 20 öffnung für Umgebungsluft befindet. ϊ

\ 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

I daß der Ansaugstutzen (21) ein an dem der Absaugvor-

p richtung (13) abgewandten Ende offenes Rohr ist und

I ' ' 25 die Schlauchleitung(en) (11,12) über das offene Rohr-

\ ende in den Ansaugstutzen (21) münden, wobei die

I Querschnittsfläche des Ansaugstutzens (21) größer als

I die (Summe der) Querschnittaflache(en) der Schlauch-

I leitung(en) (11,12) ist.

f 30

ζ 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei

j; die Schlauchleitung (11,12) an eine Kälteklammer (2,3)

i, angeschlossen ist/ in deren Innenraum (4,5) eine Vorrichtung zum Eindüsen Von Kältemittel mündet, dadurch 3g gekennzeichnet/ daß die Eindüsvorrichtüng eine Feindüse ist.

1 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dar Durchmesser der Feindüsenöffnung zwischen 0,2 und 0,6 nun, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,5 im liegt.

5 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet„ daß vor der Feindüse eine Fritte angeordnet ist.

I (I

t * 4 1t

tit ι • * * t